美國威斯康星大學麥迪遜分校(UniversityofWisconsinMadison)2015年7月13日宣布，該大學研究人員開發(fā)出了一種高功能受光/發(fā)光元件，如同擁有比實際元件尺寸大1萬倍的截面面積。該大學表示，該元件可作為帶集光功能的受光發(fā)光元件使用，將為超高靈敏度受光元件(PD)、使用PD的超高靈敏度攝像元件、高效率太陽能電池，以及高效散熱元件的實現(xiàn)開辟道路。

開發(fā)出該元件的是威斯康星大學麥迪遜分校電子及計算機工程系喻宗夫教授的研究室。

這種新型元件可以說成是“介電體天線”的光版。介電體天線能夠以非常小的天線元件來收發(fā)波長遠大于其元件尺寸的電磁波。新元件的具體構造與法布里-珀羅(Fabry-Perot)型激光器元件相似，用兩層鏡片夾著厚度為785nm的高折射率材料層。在一塊鏡片上配置尺寸約20nm×110nm的光源或受光器，在另一鏡片上設置DBR(DistributedBraggReflector，分布式布拉格反射器)層。DBR層采用Si層與SiO2層交替配置的結構。

據(jù)介紹，新開發(fā)的元件可收發(fā)波長為受光器或光源尺寸約15倍以上的約1.5μm的紅外光。另外還可收發(fā)光束寬度較大的光，如同元件尺寸達到6μm左右一樣。

將該元件應用于PD時，可獲得與帶集光透鏡的受光元件一樣的效果。也就是說，能夠獲得區(qū)域比受光元件的實際尺寸更大的集光效果，可提高受光元件的靈敏度。另外，將該元件應用于太陽能電池時，無需使用大型透鏡即可獲得像集光式太陽能電池那樣的效果。

研究小組目前還在考慮對該元件實施反向應用，作為紅外線放射器、也就是放射冷卻用元件使用。